
文|黎韬扬汪正鑫未来产业和政策研究院
可控核聚变因其能量密度、原料近乎限、安全清洁等特,被视为人类理想的终能源。全球主要国已突破科学可行验证,正加速向工程可行及商业化迈进,标志装置不断刷新参数,氘氚、氘氘、氘氦3、氢硼燃料各具优势,托卡马克、仿星器、FRC等技术路径齐头并进。已将可控核聚变纳入“未来能源”体系,2025年次入法、2026年次单写入五年规划,政策支持力度显著增强。产业链面,上游材料、面向等离子体材料及氚燃料循环存在核心挑战,中游磁体系统、真空室、偏滤器、包层、电源、氚工厂等部件尤为关键,下游环节美国以商业聚变公司为主,科研院所与商业公司同步进示范堆建设。
可控核聚变具有能量密度、原料易得、清洁低碳及固有安全等显著优势。实现聚变能需要满足“劳森判据”,能量增益因子Q≥10被视为商业化的门槛。当前主流技术路线包括磁约束(托卡马克、仿星器)、惯约束及磁惯混约束,其中托卡马克工程成熟度,ITER装置正验证科学及部分工程可行;仿星器适稳态运行,惯约束单脉冲能量密度,场反位形(FRC)则朝向紧凑、低成本向发展。行业目前处于科学可行已验证、正向工程可行迈进的阶段,面临等离子体稳态燃、堆芯材料耐辐照、氚自持等核心挑战。
产业链上游材料、中游核心设备及系统等价值环节挑战与机遇并存。上游燃料(氘、氚、锂‑6等)、磁体材料(低温NbTi/Nb₃Sn及温REBCO)、堆内材料(面向等离子体材料如钨,结构材料如低活化钢,氚增殖材料及中子倍增材料等)均面临挑战。中游主机系统包括磁体、真空室、偏滤器、产氚包层、冷屏及杜瓦;关键支撑系统涵盖加热与电流驱动(中束注入、电子/离子回旋共振及低杂波)、低温系统、电源系统、燃料循环系统、测量诊断与控制系统、遥操系统等;能量提取与发电系统负责热‑电转换。托卡马克和仿星器装置中磁体价值占比较,FRC及Z‑FFR装置中电源系统尤为重要。
可控核聚变发电可期,多个国目标在2030—2050年间建成示范堆(DEMO)并实现并网发电。全球私营聚变公司数量及投资额快速增长,美国对商业聚变公司的投资先,pvc管道管件胶自2022年起明显加大力度,目前院所与商业公司同步进,综来看,聚变堆有望在2045年前后进入示范阶段,2050年前后实现商业化发电。
关键材料与燃料供给不及预期风险。可控核聚变装置壁、磁体、氚增殖包层所需特种金、温带材、浓缩锂-6等核心材料产能有限、量产工艺不成熟;氚储量稀缺,氚自持增殖工程验证难度大,若上游供应链配套、氚循环技术研发滞后,将制约聚变
装置工程化落地进度。
多技术路线迭代竞争与路线变风险。当前磁约束、Z箍缩、惯约束等多条聚变技术路线并行研发,各路线核心设备、材料体系差异显著;若后续主流技术路线发生切换,已布局特定路线
部件、装置研发的企业将面临前期研发投入沉没、订单需求萎缩的不利影响。
行业监管细则与核安全审评落地滞后风险。国内聚变装置、氚燃料、中子辐照相关监管、安全审评标准尚处于完善阶段,示范堆、商业化聚变电站审批流程未定型;若核安全、辐射护、氚管控相关细则出台节奏不及预期,会延缓项目立项、建设与运营审批进度。
长期大额资本投入与商业化回报不确定风险。可控核聚变从实验样机、示范堆到商业电站全周期投入规模巨大、研发周期长达十至二十年,短期难以形成规模化发电收益与稳定现金流;若市场融资遇冷、企业持续钱压力加大,相关企业存在研发放缓、项目延期甚至阶段停工风险。
替代能源经济挤压市场空间风险。光伏、风电、储能、小型模块化裂变堆等清洁能源持续降本扩容,具备成熟产业链与平价供电能力;若上述替代能源成本下降速度预期,即便核聚变实现技术突破,其度电成本、投资回报周期劣势也将压缩远期商业化市场需求与盈利空间。
证券研究报告名称:《未来产业投资地图系列之“可控核聚变”》
对外发布时间:2026年7月14日
报告发布机构:中信建投证券股份有限公司
本报告分析师:
黎韬扬SAC编号:S1440516090001
汪正鑫SAC编号:S1440525040001相关词条:设备保温 塑料挤出机厂家 预应力钢绞线 玻璃丝棉 万能胶厂家
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